Electronic Theses and Dissertation

Kebutuhan terhadap pelumas ramah lingkungan semakin meningkat seiring
meningkatnya kesadaran terhadap dampak pencemaran lingkungan akibat penggunaan
pelumas berbasis minyak bumi. Salah satu alternatif yang dapat dikembangkan adalah
biolubricant berbasis bahan baku nabati dan limbah minyak seperti crude palm oil off
grade dan minyak jelantah. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan efektivitas
penggunaan katalis asam sulfat dan kalsium karbonat dengan variasi konsentrasi dalam
proses produksi biolubricant.
Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Pasca Panen Program Studi Teknik
Pertanian Universitas Syiah Kuala pada bulan Desember 2025 hingga Mei 2026 dengan
menggunakan bahan baku berupa minyak jelantah dan CPO off grade. Tahapan penelitian
dimulai dengan pengujian nilai FFA dan angka asam pada bahan baku. Minyak dengan
nilai FFA diatas 2% terlebih dahulu dilakukan proses esterifikasi menggunakan asam
sulfat untuk menurunkan kadar asam lemak bebas. Selanjutnya dilakukan proses
transesterifikasi awal menggunakan methanol dan KOH untuk menghasilkan fatty acid
metyl ester, kemudian dilanjutkan dengan proses transesterifikasi lanjutan menggunakan
propilen glikol dengan variasi katalis asam sulfat dan kalsium karbonat variasi konsentrasi
untuk menghasilkakan biolubricant. Sifat fisikokimia produk yang diuji meliputi
viskositas kinematik, densitas, titik nyala, kadar air, angka asam, dan gaya gesek.
Rendemen produksi biolubricant dihitung berdasarkan berat lubricant yang dihasilkan dan
bahan baku
Hasil penelitian menunjukkan bahwa minyak jelantah memiliki nilai free fatty acid
sebesar 1,79% sehingga dapat langsung dilakukan proses transesterifikasi, sedangkan CPO
off grade memiliki FFA sebesar 4,1% sehingga harus melalui tahap esterifikasi terlebih
dahulu. FAME yang dihasilkan dari kedua bahan baku telah memenuhi standar SNI
7182:2015 dengan rendemen sebesar 88,13% pada minyak jelantah dan 88% pada CPO off
grade. Pada tahap produksi biolubricant, penggunaan katalis asam sulfat menghasilkan
rendemen tertinggi sebesar 92,3% pada konsentrasi 5% menggunakan FAME minyak
jelantah. Nilai viskositas tertinggi diperoleh pada penggunaan katalis asam sulfat
konsentrasi 10% yaitu sebesar 32,55 cSt yang telah memenuhi kategori ISO VG 32
sehingga berpotensi digunakan sebagai pelumas industr ringan. Nilai titik nyala tertinggi
diperoleh pda penggunaan katalis asam sulfat konsentrasi 10% FAME CPO off grade yaitu
sebesar 205°C, sedangkan angka asam terendah diperoleh pada penggunaan katalis
kalsium karbonat konsentrasi 10% yaitu sebesar 1,0659 mgKOH/g
Secara umum, hasil peneiltian menunjukkan bahwa jenis dan konsentrasi katalis
memberikan pengaruh terhadap kualitas biolubricant yang dihasilkan. Katalis memberikan
pengaruh terhadap kualitas biolubricant yang dihasilkan. Katalis asam sulfat cenderung
menghasilkan rendemen, viskositas dan titik nyala yang lebih tinggi dibandingkan katalis
kalsium karbonat.

The demand for environmentally friendly lubricants is increasing along with increasing awareness of the environmental impacts of petroleum-based lubricants. One potential alternative is biolubricants based on vegetable raw materials and waste oils, such as off-grade crude palm oil and used cooking oil. This study aims to compare the effectiveness of sulfuric acid and calcium carbonate catalysts at varying concentrations in the biolubricant production process. The study was conducted in the Post-Harvest Engineering Laboratory of the Agricultural Engineering Study Program, Syiah Kuala University, from December 2025 to May 2026, using used cooking oil and off-grade crude palm oil (CPO). The research process began with testing the FFA and acid value of the raw materials. Oils with FFA values ​​above 2% were first esterified using sulfuric acid to reduce free fatty acid levels. An initial transesterification process using methanol and KOH was then carried out to produce fatty acid methyl esters. This was followed by a further transesterification process using propylene glycol with varying concentrations of sulfuric acid and calcium carbonate catalysts to produce biolubricant. The physicochemical properties of the products tested included kinematic viscosity, density, flash point, water content, acid number, and frictional force. The biolubricant production yield was calculated based on the weight of the lubricant produced and the raw materials. The results showed that used cooking oil had a free fatty acid content of 1.79%, allowing for immediate transesterification. Off-grade CPO had a free fatty acid content of 4.1%, requiring prior esterification. The FAME produced from both raw materials met SNI 7182:2015 standards, with yields of 88.13% for used cooking oil and 88% for off-grade CPO. In the biolubricant production stage, the use of a sulfuric acid catalyst resulted in the highest yield of 92.3% at a 5% concentration using used cooking oil FAME. The highest viscosity value was obtained using a 10% sulfuric acid catalyst, at 32.55 cSt, which meets the ISO VG 32 category, making it potentially useful as a light industrial lubricant. The highest flash point value was obtained using a 10% sulfuric acid catalyst with off-grade CPO FAME, at 205°C, while the lowest acid number was obtained using a 10% calcium carbonate catalyst, at 1.0659 mgKOH/g. In general, the research results indicate that the type and concentration of the catalyst influence the quality of the resulting biolubricant. The catalyst also influences the quality of the resulting biolubricant. Sulfuric acid catalysts tend to produce higher yields, viscosities, and flash points than calcium carbonate catalysts.